压力容器无损检测新技术探究范文

摘要：进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的背景下，我国各行各业都呈现了快速的发展势态。在化工行业、机械行业、冶金行业以及运输行业当中，压力容器的应用非常广泛，并且压力容器在这些行业生产工作中取到了很大程度的作用。但是，由于在运行期间，压力容器会受到诸多因素的影响，比如：压力、介质以及温度等，从而导致压力容器出现疲劳以及开裂等状况。为了确保压力容器运行的可靠性及安全性，有必要加强对压力容器进行行之有效的检测工作。探讨压力容器无损检测技术，为压力容器生产运行中的可靠性及安全性，提供参考。

关键词：压力容器；无损检测新技术；参考建议

0前言

在各个行业，压力容器都能够取得明显的作用，比如：化工行业、冶金行业以及机械运输行业等，压力容器都具备广泛且有效的应用。然而，基于实际应用过程中，压力容器也存在安全性问题，倘若未能对其安全性问题进行排除，则会引发生产风险事件，进而造成人身安全以及财产的损失[1]。为了提高压力容器在运行过程的可靠性及安全性，无损检测技术的应用非常关键，传统无损检测技术，如超声检查、射线检查以及磁粉检查等技术，均存在不足，为了提高压力容器无损检测的效率及精准度，鉴于此本课题针对“压力容器无损检测新技术”展开探讨具备一定的价值意义。

1磁记忆检测技术分析

对于磁记忆检测技术来说，即在对构件磁化状态进行测量的基础上，对其应力集中区域推断出来的一种技术。在材料应力集中以及疲劳损伤的检测中，磁记忆检测技术应用广泛。基于运行期间，压力容易会受到诸多因素的影响，比如：温度、压力以及介质等，进而容易于应力集中位置形成应力腐蚀开裂以及疲劳开裂等问题，并且基于高温设备当中也极易发生蠕变损伤。所以，对于应力集中区域来说，一般为构件受到损伤的薄弱位置，并且超过二分之一的损伤以及事故主要出现于应力集中区域位置。在压力容器无损检测过程中，合理地应用磁记忆检测技术，能够将其中高应力集中位置检测出来，主要检测方法为：快速地对压力容器焊缝进扫查，进而将焊缝当中具备的应力峰值位置查找出来，并针对此位置进行相应的内部超声检测以及表面磁粉检测等[2]。从实际检测工作角度来看，金属磁记忆检测技术的检测效果很好，在检测过程中能够使金属原本基本的状态得到有效保持，进一步将应力集中位置受到的损坏如实地检测出来。除此之外，值得注意的是磁记忆检测仪器的电源通常是自带的，因此基于检测期间不需要应用到火与电。倘若只针对压力容器的外表层进行磁记忆扫查，则还能进行在线检测。总体而言，利用磁记忆检测技术，能够对压力容器的具体状态了解出来，在对其集中应力状况进行判断的条件下，进一步判断压力容器是否处于安全运行状态，进而达到有效检测的效果。

2超声相控阵检测技术分析

在压力容器检测过程中，超声相控阵检测技术具备很好的应用价值，且此项检测技术的应用范围非常广。该项技术在声束偏转上非常灵活，在聚焦性能上非常优良。从超声相控阵检测技术的检测过程来看，对若干个晶片构成的多阵元换能器加以应用，进而对超声波波束进行接收，并在对换能器阵列当中的各阵元发射脉冲的时间延迟加以控制的基础上，对声波抵达物体内部某一个点时的相位进行改变，从而使聚焦点以及声束方向的改变得到有效实现，最终应用机械扫描与电子扫描相互融合的方式，使图像成像得到有效实现。和传统的超声检测技术比较，超声相控阵检测技术的优势突出，在信噪比上更高，在超声束上更窄，在有效探伤深度上范围更广，在分辨力上更高等[3]。从超声相控阵检测技术的发展来看，新型材料传感器以及先进的控制电路的应用非常关键，在先进材料及电路的应用下，能够使该项技术的效果更佳有效地发挥出来。

3红外热波无损检测技术分析

首先，对于红外检测技术来说，是将红外辐射原理作为基础，经扫描记录，或者对被检测工件表层缺陷导致的温度的改变进行观察，进一步对其表面与近表面缺陷进行检测的一种无损检测技术。其次，对于红外热波无损检测技术来说，是近几年才发展起来的，在实际检测过程中，需结合被检测物的结构、材质等要素，对有差异化的热源进行设计，例如：超声波、高能闪光灯以及电磁等等，然后采取计算机控制，完成相应的脉冲式加热，并应用红外热成像技术完成对时序热波信号的数据采集，通过专业的软件完成相应的实时图像信号处理工作，进一步将检测结果显示出来[4]。值得注意的是，红外热波无损检测对主动式控制热激励的策略加以应用，能够展现出直观、速度快以及适用范围广等优势。和一些传统的无损检测技术比较，例如：超声检测技术以及X线检测技术等，红外热波无损检测技术的优势突出，适用范围广，能够实现现场在线检测，安全可靠，无论是非金属材料还是金属材料，均具备很好的应用价值。

4微波无损检测技术分析

我国航空航天事业发展迅速，随着高性能复合材料以及陶瓷材料的使用，使得微波无损检测的理论以及技术均具备了很明显的发展，进一步使微波无损检测技术得到有效发展。对于微波无损检测技术来说，其原理为：把在300MHz到300GHz当中的某一段频率的电磁波在被测物体上照射，在对反射波与透射波的振幅以及相位变化进行分析的基础上，同时对波的方式变化进行分析，对被测物的隙缝、气孔以及裂纹等缺陷进行分析，进一步对分层媒质的脱粘、夹杂等位置以及尺寸加以确立，在对复合材料内部密度的不均匀程度进行严格检测的基础上，实现对材料内部缺陷进行检测的目标。对于微波无损检测技术来说，微波的波长较短，同时频带较宽，具备良好的方向性，并且在贯穿相关材料中的能力很强，所以此项技术无损扫描的效果很好，可以得出精准度高的检测数据，进而使缺陷位置的范围以及大小能够精准地确立下来[5]。值得注意的是，微波无损检测技术不需要进行特殊的分析，能够不受时间和空间限制，即时将缺陷区域的三维实时图像获取出来。并且，和超声、X射线等传统测量技术相比，微波无损检测技术还能够克服处于复合材料当中衰减程度高以及穿透难等缺陷，进而使微波无损检测技术的检测成果有效展现出来。

5激光无损检测技术分析

对于激光来说，在单色性上非常好，同时能量高度集中，并具备很强的方向性。基于无损检测当中，激光的应用范围逐步扩展，进而便具备了激光超声、激光全息以及激光散斑等的无损检测新技术。其中，激光全息无损检测技术，主要是在被测物体上进行外加负荷的施加，对有缺陷位置的形变量以及其他部位不同的特点加以利用，进一步完成对材料以及结构内部有无不连续性的情况进行判断。而激光散斑技术，则利用被检物体基于加载前后的激光散斑图的叠加，进一步在存在缺陷的位置使干涉条纹得到有效形成，最终对是否存在缺陷进行判断。利用激光能够使非接触式的高灵敏度测量得到有效实现，但是不能经过非透明材料的内部，但超声波则可以[6]。对于激光超声无损检测技术来说，主要对激光束加以利用，然后对被测物体进行辐射，引发热膨胀，进而使弹性超声波得到有效形成，也就是在对激光脉冲激发与检测超声加以利用的条件下，使无损检测得到有效实现的一种技术。从实际应用角度来看，非接触检测为激光检测最为明显的优势，该项技术能够使由于压电换能器技术当中受到耦合剂的影响的情况得到有效消除，在各类复杂的检测环境中均适合应用。此外，激光无损检测技术还能够实现对工件的在线检测，能够在高压、高温等环境下对压力容器进行全面的、系统性地无损检测。

6结语

压力容器在诸多行业均得到应用，为使压力容器在运行过程中的可靠性及安全性得到有效保障，需要掌握必要的检测方法。传统的射线、超声以及磁粉等检测方法应用到压力容器检测当中，难以发挥效果。因此，应运而生了一系列无损检测新技术，包括磁记忆检测技术、超声相控阵检测技术、红外热波无损检测技术、微波无损检测技术以及激光无损检测技术。这些无损检测新技术应用到压力容器无损检测当中，均能够展现优良的检测成果，在判断压力容器是否存在缺陷以及运行故障的基础上，确保了压力容器在实际运行生产中的可靠性及安全性，进一步为生产效率及整体生产安全性的提高奠定了坚实的基础。

参考文献

［1］韦保，王世强，龙晔.浅谈压力容器无损检测新技术［J］.科协论坛（下半月），2013（2）:36-37.

［2］赵熔.浅谈压力容器无损检测技术［J］.黑龙江科技信息，2013（2）:48.

［3］颜彦.对压力容器无损检测技术的探讨［J］.广东科技，2012（21）:150-151.

［4］姚宁.激光无损检测技术应用于压力容器检测中［J］.激光杂志，2015（6）:90-92.

［5］王晓娟.压力容器制造中常用无损检测方法与应用［J］.化工装备技术，2014（1）:34-36.

［6］解鑫.基于压力容器无损检测技术的探讨［J］.西部皮革，2016（18）:10.

作者：王新梅 单位：新疆克拉玛依市特种设备安全检验所